5.1.3 硫酸根离子的检验 粗盐的提纯 课件 2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

年 级：高一 学 科：化学（人教版） 主讲人：lrp 学 校：四川省华蓥中学 课时 5.1.3 硫酸根离子的检验 粗盐的提纯 第五章 化学生产中的重要非金属元素 1 【学习目标】 1.通过阅读教材，引导思考，了解几种常见硫酸盐的主要性质及用途，培养科学精神与社会责任的学可核心素养。 2.通过素养探究、讨论交流，了解硫酸根离子的检验方法，学会排除干扰离子的方法，培养证据推理和科学态度的核心核心素养。 3.通过实验设计、问题探究（原理分析），掌握粗盐提纯的基本方法，了解化学实验设计的原则。初步了解自然界中硫元素的存在与转化，探究不同价态含例句物质的转化途径。 高中化学必修二 高中化学高一下册 四川省华蓥中学lrp 第五章 化学生产中的重要非金属元素 2 资料卡片 硫酸盐 硫酸钙 自然界中的硫酸钙常以石膏（CaSO4•2H,O） 的形式存在。石膏被加热到150°C时，会失去所含大部分结晶水而变成熱石膏（2CaSO4•H,O）。熟石膏与水混合成糊状物后会很快凝固，重新变成石膏。利用这种性质，石膏可被用来制作各种模型和医疗用的石膏绷带。在工业上，石膏还被用来调节水泥的硬化速率。 硫酸钡 自然界中的硫酸钡以重晶石（BaSO4）的形式存在。重晶石是生产其他钡盐的原料。硫酸钡不溶于水和酸，且不容易被X射线透过，因此在医疗上可被用作消化系统x射线检查的内服药剂，俗称“钡餐”。 硫酸铜 硫酸铜（CuSO4）是白色的粉末，结合水后会变成蓝色晶体，俗称胆矾（CuSO4•5H,O）。硫酸铜的这一性质可以用来检验酒精中是否含少量水。胆矾可以和石灰乳混合制成一种常用的农药——波尔多液。 高中化学必修二 高中化学高一下册 四川省华蓥中学lrp 第五章 化学生产中的重要非金属元素 请同学们分组探讨如你所知道的硫酸盐 高中化学必修二 高中化学高一下册 四川省华蓥中学lrp 第五章 化学生产中的重要非金属元素 1.常见的硫酸盐 胆矾 绿矾 芒硝 重晶石 石膏 明矾 高中化学必修二 高中化学高一下册 四川省华蓥中学lrp 第五章 化学生产中的重要非金属元素 2.常见的硫酸盐的用途 硫酸盐 化学式及俗称 用途 钙盐 钡盐 铜盐 亚铁盐 铝钾盐 CaSO4·2H2O（石膏） 2CaSO4·H2O（熟石膏） BaSO4（重晶石） 调节水泥的硬化速率制作模型、绷带、粉笔 生产其他钡盐的原料、医疗上用作“钡餐”（消化系统X射线检查的内服药剂） CuSO4·5H2O（胆矾、蓝矾） 与石灰乳混合制农药“波尔多液” 无水CuSO4可用于检验H2O的存在。 FeSO4·7H2O（绿矾） 补血剂、制蓝黑墨水 KAl(SO4)2·12H2O（明矾） 用作净水剂（形成Al(OH)3胶体） 高中化学必修二 高中化学高一下册 四川省华蓥中学lrp 第五章 化学生产中的重要非金属元素 讨论交流：硫酸钡不溶于水和酸，且不易被X射线透过，因此在医疗上用作消化系统X射线检查的内服药剂，俗称“钡餐”，可否用碳酸钡代替硫酸钡？ ，可溶性钡的化合物如BaCl2、Ba(NO3)2、Ba(OH)2等有毒，碳酸钡虽然无毒，但误食碳酸钡后，碳酸钡与人体内的胃酸即盐酸反应会生成可溶性的氯化钡使人中毒： 。 不能 BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2↑+H2O 高中化学必修二 高中化学高一下册 四川省华蓥中学lrp 第五章 化学生产中的重要非金属元素 2、硫酸根离子的检验:实验探究：完成教材P6页【实验5-4】，观察实验现象，分析实验原理，填写表格内容。 实验操作 实验现象 离子方程式 加入BaCl2生成 ，再加入少量稀盐酸， . 加入BaCl2生成 ，再加入少量稀盐酸， . 加入BaCl2生成 ，再加入少量稀盐酸， ，生成 。 实验分析 白色沉淀BaSO4不溶于 ，而BaCO3可溶于 ，因此可用 溶液检验SO42-。 实验结论 若向溶液中加入稀盐酸时无明显现象，再滴加BaCl2溶液时有白色沉淀产生，则证明该溶液中含有SO42-。 白色沉淀 白色沉淀不溶解 SO42－＋Ba2＋=BaSO4↓ 白色沉淀 白色沉淀不溶解 SO42－＋Ba2＋=BaSO4↓ 白色沉淀 白色沉淀溶解 无色无味气体 Ba2＋＋CO32－=BaCO3↓， BaCO3＋2H＋=Ba2＋＋CO2↑＋H2O 稀盐酸 稀盐酸 稀盐酸和BaCl2溶液 高中化学必修二 高中化学高一下册 四川省华蓥中学lrp 第五章 化学生产中的重要非金属元素 结合上述实验，思考检验SO42－ 的正确操作方法是什么？应注意哪些问题？①未知溶液 无明显现象 产生白色沉淀 原未知液中含SO42－②先加稀盐酸的目的是防止 干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。③整个过程中可能发生反应的离子方程式： 、 。 问题探究：稀盐酸和BaCl2溶液加入顺序能否交换？稀盐酸能否换成稀硝酸？ BaCl2溶液能否换成Ba(NO3)2溶液？ 加盐酸酸化 加氯化钡溶液 说明 CO32－、SO32－、Ag＋ CO32－＋2H＋=CO2↑＋H2O、 SO32－＋2H＋=SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－=AgCl↓、Ba2＋＋SO42－=BaSO4↓。 ①不能，否则无法排除Ag+离子的干扰。②不能用硝酸酸化，第二步也不能用Ba(NO3)2溶液，否则无法排除SO32－离子的干扰，因为： 。 3SO32－＋2NO3－＋2H＋=3SO42－＋2NO↑＋H2O 高中化学必修二 高中化学高一下册 四川省华蓥中学lrp 第五章 化学生产中的重要非金属元素 二、粗盐的提纯1、物质除杂和分离的基本原则（1）物质除杂和分离的基本原则是： (不引入新的杂质)， (不减少被提纯的物质)，易分离(被提纯的物质与杂质易分离)，易复原(被提纯的物质易复原)。（2）物质除杂和分离应注意：除杂试剂要 ，后续试剂应能除去过量的前一试剂，尽可能将杂质转化为所需物质，除去多种杂质时考虑加入试剂的 。 不增 不减 适当过量 合理顺序 高中化学必修二 高中化学高一下册 四川省华蓥中学lrp 第五章 化学生产中的重要非金属元素 问题讨论1：请同学们分组讨论如何除去粗盐中可溶性杂质(硫酸盐、CaCl2、MgCl2)？ 思考与讨论 （1）经溶解、过滤和蒸发操作得到的粗盐中还含有一些可溶性硫酸盐及MgCl2、CaCl2，等杂质。如果按照下表所示顺序除去它们，应加入什么试剂？写出相关反应的离子方程式（可以参考附录II）。 （2）加入你选择的试剂除去杂质后，有没有引入其他离子？用什么方法可以除去 这些离子？ （3）设计除去杂质的实验方案时，除了要考虑所加试剂的种类，还要考虑哪些问题？ 引入了Ba2+、CO32-、OH- 试剂的用量和顺序 除杂试剂须过量，过量试剂须除去 高中化学必修二 高中化学高一下册 四川省华蓥中学lrp 第五章 化学生产中的重要非金属元素 2、粗盐的提纯讨论交流：经溶解、过滤、蒸发操作得到的粗盐中含有一些可溶性硫酸盐及CaCl2、MgCl2等杂质。①通过分析物质的组成可知，要想得到纯净的NaCl，就要保留溶液中的 ,和 ，除去其他离子。 ②除杂试剂及原理： 杂质 加入的试剂 离子方程式 硫酸盐（SO42-） MgCl2（Mg2+） CaCl2（Ca2+） 过量的BaCl2溶液 SO42－＋Ba2＋=BaSO4↓ 过量的NaOH溶液 Mg2+＋2OH- = Mg(OH)2↓ 过量的Na2CO3溶液 Ca2++CO32－=CaCO3↓、Ba2++CO32－=BaCO3↓ 钠离子 氯离子 高中化学必修二 高中化学高一下册 四川省华蓥中学lrp 第五章 化学生产中的重要非金属元素 2.加试剂顺序 ①将杂质离子完全除去，应加入稍过量的试剂，而后续试剂(或操作)应将前面所加试剂中的杂质离子除去。 ② 先略过量 BaCl2 除 SO42- （引入Ba2+ ） 再略过量 Na2CO3 除 Ca2+、Ba2+ （又引入CO32-） ③ 最后盐酸酸化除 CO32- （加酸前先过滤；过量HCl在蒸干时自动除去）Na2CO3须在BaCl2之后 高中化学必修二 高中化学高一下册 四川省华蓥中学lrp 第五章 化学生产中的重要非金属元素 问题讨论2：请同学们分组讨论粗盐提纯实验的设计方案。 过量Na2CO3 过滤 CaCO3↓ NaCl MgCl2 Na2SO4 Na2CO3 过量NaOH 过滤 Mg(OH)2↓ NaCl Na2SO4 Na2CO3 NaOH 过量BaCl2 过滤 CaCO3↓ BaCO3↓ NaCl NaOH BaCl2 NaCl BaCl2 适量 盐酸 NaCl MgCl2 CaCl2 Na2SO4 粗盐 不纯 高中化学必修二 高中化学高一下册 四川省华蓥中学lrp 第五章 化学生产中的重要非金属元素 小结：上述加入的试剂除去杂质后，有没有引入其他离子？并归纳总结粗盐提纯时加入试剂的顺序是什么？①加入过量的BaCl2溶液—引入 ，除去 （思考：如何检验SO42－是否沉淀完全？ . ）；加入过量的NaOH溶液—引入 ，除去 ；加入过量的Na2CO3溶液—引入 ，除去 ；过滤—除去沉淀BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3；过滤后加过量稀盐酸—引入 ，除去 ；蒸发—除去 ，得到提纯物质。②A、Na2CO3必须在 之后；B、盐酸必须在 之后；C、加盐酸前必须 。 ③加入除杂试剂可有下面三种顺序： Ba2＋ SO42－ 静置，取上层清液少量，继续滴加BaCl2溶液，若溶液不出现浑浊则表明沉淀完全 Mg2+ OH- Ba2+、Ca2+ CO32－ CO32－，OH- H+ HCl BaCl2 Na2CO3和NaOH 过滤 ⅰ、BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→盐酸； ⅱ、NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→盐酸； ⅲ、BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→盐酸。 过滤 滤渣 滤液 盐酸 蒸发 结晶 NaCl 高中化学必修二 高中化学高一下册 四川省华蓥中学lrp 第五章 化学生产中的重要非金属元素 知识拓展： 讲到这里，有些同学可能会有疑问，能不能用Ba(OH)2 代替NaOH和BaCl2呢?这样不是一箭双雕了嘛!理论上当然是可以的，但实际我们一般并不这么做。原因是用Ba(OH)2除去Mg2+和SO42－的最理想的情形是溶液中Mg2+和SO42－离子个数比恰好是1 : 1,这样Ba(OH)2 中的Ba2+和OH-都能够物尽其用不浪费。但实际上粗盐中Mg2+和SO42－的离子个数比是远大于1 : 1的。因此使用Ba(OH)2时，若将Mg2+除尽则Ba2+会过量较多，在后续步骤中则需消耗较多Na2CO3,这样造成的浪费较大。   高中化学必修二 高中化学高一下册 四川省华蓥中学lrp 第五章 化学生产中的重要非金属元素 硫酸，硫酸盐 硫酸的用途与工业制备 硫酸的性质 硫酸盐 硫酸的用途 硫酸的工业制备 硫酸的组成、物理性质 稀硫酸的化学性质 常见的硫酸盐 常见的硫酸盐的用途 浓硫酸的吸水性 浓硫酸的脱水性 浓硫酸的强氧化性 课堂小结 高中化学必修二 高中化学高一下册 四川省华蓥中学lrp 第五章 化学生产中的重要非金属元素 【例1】某溶液中可能含有 中的一种或几种，为确定该溶液的离子组成，现进行如下实验：①取少量该溶液滴加硝酸钡溶液，产生白色沉淀②滴加稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，白色沉淀部分溶解；③取上层清液，继续滴加硝酸钡溶液至无沉淀时，再滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀。根据上述实验，以下对原溶液的推测不正确的是( ) D 高中化学必修二 高中化学高一下册 四川省华蓥中学lrp 第五章 化学生产中的重要非金属元素 高中化学必修二 高中化学高一下册 四川省华蓥中学lrp 第五章 化学生产中的重要非金属元素 (1)用氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体____。 1.下列各过程主要表现了浓硫酸的哪些性质？请将答案的序号分别填在横线上。①强酸性　②强氧化性　③高沸点、难挥发性　④脱水性　⑤吸水性 ③ (2)用磷矿物[主要成分是磷酸钙]和硫酸反应制磷酸____。 ① (3)浓硫酸干燥氢气、氧气、氯气、二氧化硫等气体____。 (4)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸____。 (5)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末____。 (6)不能用浓硫酸干燥溴化氢、碘化氢和硫化氢等气体____。 ⑤ ② ⑤ ② (7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑_______。 ①④ 高中化学必修二 高中化学高一下册 四川省华蓥中学lrp 第五章 化学生产中的重要非金属元素 2.蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。 下列关于该过程的分析不正确的是（ ） A．过程①白色固体变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性 B．过程②固体体积膨胀，与产生的大量气体有关 C．过程中产生能使品红溶液褪色的气体，体现了浓硫酸的酸性 D．过程中蔗糖分子发生了化学变化 C 高中化学必修二 高中化学高一下册 四川省华蓥中学lrp 第五章 化学生产中的重要非金属元素 3.硫酸是重要的化工原料，工业上以硫黄或黄铁矿为原料制备硫酸的原理示意图如下。下列叙述中错误的是（ ） A．黄铁矿燃烧生成SO2的化学方程式为 B．控制温度400~500℃可增大催化剂的活性，使SO2全部转化为SO3 C．吸收剂b可选用98.3%的浓硫酸 D．工业上可用氨水处理尾气中的SO2 B 高中化学必修二 高中化学高一下册 四川省华蓥中学lrp 第五章 化学生产中的重要非金属元素 4.浓硫酸与下列物质作用时，只表现强氧化性的是( ) A.蓝色硫酸铜晶体 B.木材炭化 C.红热木炭 D.氧化铝 C 5.将50ml 18mol/L浓硫酸与足量的铜反应，则被还原的硫酸的物质的（ ） A. 0.45 mol B. 0.9 mol C. 小于0.45 mol D. 大于0.45 mol C 【课后练习】 高中化学必修二 高中化学高一下册 四川省华蓥中学lrp 第五章 化学生产中的重要非金属元素 高中化学必修二 高中化学高一下册 四川省华蓥中学lrp 第五章 化学生产中的重要非金属元素 SO、CO、Cl－ A.一定有SO B.一定有CO C.不能确定Cl－是否存在 D.不能确定SO是否存在 $